[스프링 MVC 2편] 11. 파일 업로드
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2024. 1. 26. 00:58

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📌 파일 업로드 소개

일반적으로 사용하는 HTML Form을 통한 파일 업로드를 이해하려면 먼저 폼을 전송하는 다음 두 가지 방식의 차이를 이해해야 함

⚡ HTML 폼 전송 방식

application/x-www-form-urlencoded
multipart/form-data

✔ application/x-www-form-urlencoded 방식

application/x-www-form-urlencoded 방식 : HTML 폼 데이터를 서버로 전송하는 가장 기본적인 방법
Form 태그에 별도의 enctype 옵션이 없으면 웹 브라우저는 요청 HTTP 메시지의 헤더에 다음 내용 추가

Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

폼에 입력한 전송할 항목을 HTTP Body에 문자로 username=kim&age=20 와 같이 & 로 구분해서 전송
파일을 업로드 하려면 파일은 문자가 아니라 바이너리 데이터를 전송해야 함
문자를 전송하는 이 방식으로 파일을 전송하기는 어려움
또, 보통 폼을 전송할 때 파일만 전송하는 것이 아니라는 점이 문제가 됨

예시)

- 이름 
- 나이
- 첨부파일

이름과 나이도 전송해야 하고, 첨부파일도 함께 전송해야 함
문제는 이름과 나이는 문자로 전송하고, 첨부 파일은 바이너리로 전송해야 한다는 점
문자와 바이너리를 동시에 전송해야 하는 상황

해결 방법 : HTTP는 multipart/form-data 라는 전송 방식을 제공

✔ multipart/form-data 방식

Form 태그에 별도의 enctype="multipart/form-data" 를 지정해야 함
multipart/form-data 방식 : 다른 종류의 여러 파일과 폼의 내용 함께 전송할 수 있음
- 폼의 입력 결과로 생성된 HTTP 메시지를 보면 각각의 전송 항목이 구분이 되어있음
- Content-Disposition 이라는 항목별 헤더가 추가되어 있고 여기에 부가 정보가 있음
예제에서는 username , age , file1 이 각각 분리되어 있고, 폼의 일반 데이터는 각 항목별로 문자가 전송되고, 파일의 경우 파일 이름과 Content-Type이 추가되고 바이너리 데이터가 전송됨

Part

multipart/form-data : application/x-www-form-urlencoded 와 비교해서 매우 복잡하고 각각의 부분( Part )로 나누어져 있음

📌 서블릿 파일 업로드

ServletUploadControllerV1

package hello.upload.controller;

import jakarta.servlet.ServletException;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import jakarta.servlet.http.Part;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

import java.io.IOException;
import java.util.Collection;

@Slf4j
@Controller
@RequestMapping("/servlet/v1")
public class ServletUploadControllerV1 {

    @GetMapping("/upload")
    public String newFile(){
        return "upload-form";
    }

    @PostMapping("/upload")
    public String saveFileV1(HttpServletRequest request) throws ServletException, IOException{
        log.info("request={}", request);

        String itemName = request.getParameter("itemName");
        log.info("itemName={}", itemName);

        Collection<Part> parts = request.getParts();
        log.info("parts={}", parts);

        return "upload-form";
    }
}

➡ request.getParts() : multipart/form-data 전송 방식에서 각각 나누어진 부분을 받아서 확인 가능

🔶 resources/templates/upload-form.html

<!DOCTYPE HTML>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <meta charset="utf-8">
</head>
<body>
<div class="container">
    <div class="py-5 text-center"> <h2>상품 등록 폼</h2>
    </div>
    <h4 class="mb-3">상품 입력</h4>
    <form th:action method="post" enctype="multipart/form-data">
        <ul>
            <li>상품명 <input type="text" name="itemName"></li>
            <li>파일<input type="file" name="file" ></li> </ul>
        <input type="submit"/>
    </form>
</div> <!-- /container -->
</body>
</html>

🔶 application.properties

logging.level.org.apache.coyote.http11=debug

✔ 결과 로그

Content-Type: multipart/form-data; boundary=----xxxx

------xxxx

Content-Disposition: form-data; name="itemName"

Spring
------xxxx
Content-Disposition: form-data; name="file"; filename="test.data"
Content-Type: application/octet-stream

sdklajkljdf...

⚡ 멀티파트 사용 옵션

업로드 사이즈 제한

spring.servlet.multipart.max-file-size=1MB
spring.servlet.multipart.max-request-size=10MB

큰 파일을 무제한 업로드하게 둘 수 없으므로 업로드 사이즈를 제한할 수 있음
사이즈를 넘으면 예외(SizeLimitExceededException) 발생
max-file-size : 파일 하나의 최대 사이즈, 기본 1MB;
max-request-size : 멀티파트 요청 하나에 여러 파일을 업로드할 수 있는데, 그 전체의 합
➡ 기본 10MB

✔ spring.servlet.multipart.enabled 끄기

spring.servlet.multipart.enabled=false

결과 로그

request=org.apache.catalina.connector.RequestFacade@xxx
itemName=null
parts=[]

멀티파트는 일반적인 폼 요청인 application/x-www-form-urlencoded 보다 훨씬 복잡
spring.servlet.multipart.enabled 옵션을 끄면 서블릿 컨테이너는 멀티파트와 관련된 처리를 하지 않음
결과 로그를 보면 request.getParameter("itemName") , request.getParts() 의 결과가 비어있음

✔ spring.servlet.multipart.enabled 끄기

spring.servlet.multipart.enabled=true

기본 true
이 옵션을 켜면 스프링 부트는 서블릿 컨테이너에게 멀티파트 데이터를 처리하라고 설정

request=org.springframework.web.multipart.support.StandardMultipartHttpServletRequest
itemName=Spring
parts=[ApplicationPart1, ApplicationPart2]

request.getParameter("itemName") 의 결과도 잘 출력되고, request.getParts() 에도 요청한 두 가지 멀티파트의 부분 데이터가 포함된 것을 확인할 수 있음
이 옵션을 켜면 복잡한 멀티파트 요청을 처리해서 사용할 수 있게 제공
로그를 보면 HttpServletRequest 객체가 RequestFacade StandardMultipartHttpServletRequest 로 변한 것을 확인할 수 있음

cf)

spring.servlet.multipart.enabled 옵션을 켜면 스프링의 DispatcherServlet 에서 멀티파트 리졸버( MultipartResolver )를 실행

멀티파트 리졸버는 멀티파트 요청인 경우 서블릿 컨테이너가 전달하는 일반적인 HttpServletRequest 를 MultipartHttpServletRequest 로 변환해서 반환

MultipartHttpServletRequest 는 HttpServletRequest 의 자식 인터페이스이고, 멀티파트와 관련된 추가 기능을 제공

스프링이 제공하는 기본 멀티파트 리졸버는 MultipartHttpServletRequest 인터페이스를 구현한 StandardMultipartHttpServletRequest 를 반환

컨트롤러에서 HttpServletRequest 대신에 MultipartHttpServletRequest 를 주입받을 수 있는데, 이것을 사용하면 멀티파트와 관련된 여러가지 처리를 편리하게 할 수 있음

MultipartFile 이라는 것을 사용하는 것이 더 편하기 때문에 MultipartHttpServletRequest 를 잘 사용하지는 않음

⚡ 실제 업로드 해보기

➡ 파일을 업로드를 하려면 실제 파일이 저장되는 경로가 필요

application.properties

file.dir=파일 업로드 경로 설정

주의❗

꼭 해당 경로에 실제 폴더를 미리 만들어두기
application.properties에서 설정할 때 마지막에 /가 포함되어야 함

ServletUploadControllerV2

package hello.upload.controller;

import jakarta.servlet.ServletException;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import jakarta.servlet.http.Part;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.util.StreamUtils;
import org.springframework.util.StringUtils;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Collection;

@Slf4j
@Controller
@RequestMapping("/servlet/v2")
public class ServletUploadControllerV2 {

    @Value("${file.dir}")
    private String fileDir;

    @GetMapping("/upload")
    public String newFile(){
        return "upload-form";
    }

    @PostMapping("/upload")
    public String saveFileV1(HttpServletRequest request) throws ServletException, IOException{

        log.info("request={}", request);

        String itemName = request.getParameter("itemName");
        log.info("itemName={}", itemName);

        Collection<Part> parts = request.getParts();
        log.info("parts={}", parts);
        for (Part part : parts) {

            log.info("==== PART ====");
            log.info("name={}", part.getName());
            Collection<String> headerNames = part.getHeaderNames();
            for (String headerName : headerNames) {
                log.info("header {}: {}", headerName, part.getHeader(headerName));
            }

            //편의 메서드
            //content-disposition; filename
            log.info("submittedFileName={}", part.getSubmittedFileName());
            log.info("size={}", part.getSize()); //part body size;

            //데이터 읽기
            InputStream inputStream = part.getInputStream();
            String body = StreamUtils.copyToString(inputStream, StandardCharsets.UTF_8);
            log.info("body={}", body);

            //파일에 저장하기
            if(StringUtils.hasText(part.getSubmittedFileName())){
                String fullPath = fileDir + part.getSubmittedFileName();
                log.info("파일 저장 fullPath={}", fullPath);
                part.write(fullPath);
            }
        }
        return "upload-form";
    }
}

@Value("${file.dir}")
private String fileDir;

application.properties 에서 설정한 file.dir 의 값 주임
멀티파트 형식은 전송 데이터를 하나하나 각각 부분( Part )으로 나누어 전송
- parts 에는 이렇게 나누어진 데이터가 각각 담김
서블릿이 제공하는 Part 는 멀티파트 형식을 편리하게 읽을 수 있는 다양한 메서드를 제공

✔ Part 주요 메서드

part.getSubmittedFileName() : 클라이언트가 전달한 파일명
part.getInputStream(): Part의 전송 데이터를 읽을 수 있음
part.write(...): Part를 통해 전송된 데이터를 저장할 수 있음

➡ 다음 내용을 전송

itemName : 상품A
file : 스크릿샷.png

결과 로그

==== PART ====
name=itemName
header content-disposition: form-data; name="itemName" submittedFileName=null
size=7
body=상품A
==== PART ====
name=file
header content-disposition: form-data; name="file"; filename="스크린샷.png"
header content-type: image/png submittedFileName=스크린샷.png size=112384 body=qwlkjek2ljlese...
파일 저장 fullPath=/Users/kimyounghan/study/file/스크린샷.png

파일 저장 경로에 가보면 실제 파일이 저장된 것을 확인할 수 있음
만약 저장이 되지 않았다면 파일 저장 경로를 다시 확인

cf)

큰 용량의 파일을 업로드를 테스트 할 때는 로그가 너무 많이 남아서 다음 옵션을 끄는 것이 좋음
log.info("body={}", body);
logging.level.org.apache.coyote.http11=debug

📌 스프링과 파일 업로드

⚡ MultipartFile 인터페이스

➡ 멀티파트 파일을 매우 편리하게 지원!!

SpringUploadController

package hello.upload.controller;

import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;

import java.io.File;
import java.io.IOException;

@Slf4j
@Controller
@RequestMapping("/spring")
public class SpringUploadController {

    @Value("${file.dir}")
    private String fileDir;

    @GetMapping("/upload")
    public String newFile(){
        return "upload-form";
    }

    @PostMapping("/upload")
    public String saveFile(@RequestParam String itemName, @RequestParam MultipartFile file, HttpServletRequest request) throws IOException{
        log.info("request={}", request);
        log.info("itemName={}", itemName);
        log.info("multipartFile={}", file);

        if(!file.isEmpty()){
            String fullPath = fileDir + file.getOriginalFilename();
            log.info("파일 저장 fullPath={}", fullPath);
            file.transferTo(new File(fullPath));
        }
        return "upload-form";
    }
}

@RequestParam MultipartFile file
- 업로드하는 HTML Form의 name에 맞추어 @RequestParam 을 적용하면 됨
- @ModelAttribute 에서도 MultipartFile 을 동일하게 사용할 수 있음

✔ MultipartFile 주요 메서드

file.getOriginalFilename() : 업로드 파일 명
file.transferTo(...) : 파일 저장

실행 로그

request=org.springframework.web.multipart.support.StandardMultipartHttpServletRequest@5c022dc6
itemName=상품A multipartFile=org.springframework.web.multipart.support.StandardMultipartHttpServletRequest$StandardMultipartFile@274ba730
파일 저장 fullPath=/Users/kimyounghan/study/file/스크린샷.png

📌 예제로 구현하는 파일 업로드, 다운로드

✔ 요구사항

상품을 관리
- 상품 이름
- 첨부파일 하나
- 이미지 파일 여러개
첨부파일을 업로드 다운로드 할 수 있음
업로드한 이미지를 웹브라우저에서 확인 가능

Item - 상품 도메인

package hello.upload.domain;

import lombok.Data;

@Data
public class Item {

    private Long id;
    private String itemName;
    private UploadFile attachFile;
    private List<UploadFile> imageFiles;
}

ItemRepository

package hello.upload.domain;

import org.springframework.stereotype.Repository;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@Repository
public class ItemRepository {

    private final Map<Long, Item> store = new HashMap<>();
    private long sequence = 0L;

    public Item save(Item item){
        item.setId(++sequence);
        store.put(item.getId(), item);
        return item;
    }

    public Item findById(Long id){
        return store.get(id);
    }
}

UploadFile - 업로드 파일 정보 보관

package hello.upload.domain;

import lombok.Data;

@Data
public class UploadFile {
    private String uploadFileName;
    private String storeFileName;

    public UploadFile(String uploadFileName, String storeFileName){
        this.uploadFileName = uploadFileName;
        this.storeFileName = storeFileName;
    }
}

uploadFileName : 고객이 업로드한 파일명
storeFileName : 서버 내부에서 관리하는 파일명
- 고객이 업로드한 파일명으로 서버 내부에 파일을 저장하면 안됨
- 서로 다른 고객이 같은 파일이름을 업로드 하는 경우 기존 파일 이름과 충돌이 날 수 있음
- 서버에서는 저장할 파일명이 겹치지 않도록 내부에서 관리하는 별도의 파일명이 필요

FileStore - 파일 저장과 관련된 업무 처리

package hello.upload.file;

import hello.upload.domain.UploadFile;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.UUID;

@Component
public class FileStore {

    @Value("${file.dir}")
    private String fileDir;

    public String getFullPath(String filename){
        return fileDir + filename;
    }

    public List<UploadFile> storeFiles(List<MultipartFile> multipartFiles) throws IOException{
        List<UploadFile> storeFileResult = new ArrayList<>();
        for(MultipartFile multipartFile : multipartFiles){
            if(!multipartFile.isEmpty()){
                storeFileResult.add(storeFile(multipartFile));
            }
        }
        return storeFileResult;
    }
    public UploadFile storeFile(MultipartFile multipartFile) throws IOException{
        if(multipartFile.isEmpty()){
            return null;
        }

        String originalFilename = multipartFile.getOriginalFilename();
        String storeFileName = createStoreFileName(originalFilename);
        multipartFile.transferTo(new File(getFullPath(storeFileName)));
        return new UploadFile(originalFilename, storeFileName);
    }

    private String createStoreFileName(String originalFilename){
        String ext = extractExt(originalFilename);
        String uuid = UUID.randomUUID().toString();
        return uuid + "." + ext;
    }
    private String extractExt(String originalFilename){
        int pos = originalFilename.lastIndexOf(".");
        return originalFilename.substring(pos + 1);
    }
}

멀티파트 파일을 서버에 저장하는 역할을 담당
createStoreFileName() : 서버 내부에서 관리하는 파일명은 유일한 이름을 생성하는 UUID 를 사용해서 충돌하지 않도록 함
extractExt() : 확장자를 별도로 추출해서 서버 내부에서 관리하는 파일명에도 붙여줌
- 고객이 a.png 라는 이름으로 업로드 하면 51041c62-86e4-4274-801d-614a7d994edb.png 와 같이 저장

ItemForm

package hello.upload.controller;

import lombok.Data;
import org.springframework.web.multipart.MultipartFile;

import java.util.List;

@Data
public class ItemForm {

    private Long itemId;
    private String itemName;
    private List<MultipartFile> imageFiles;
    private MultipartFile attachFile;
}

상품 저장용 폼
List<MultipartFile> imageFiles : 이미지를 다중 업로드 하기 위해 MultipartFile 를 사용
MultipartFile attachFile : 멀티파트는 @ModelAttribute 에서 사용할 수 있음

ItemController

package hello.upload.controller;

import hello.upload.domain.Item;
import hello.upload.domain.ItemRepository;
import hello.upload.domain.UploadFile;
import hello.upload.file.FileStore;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.core.io.Resource;
import org.springframework.core.io.UrlResource;
import org.springframework.http.HttpHeaders;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.ui.Model;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import org.springframework.web.servlet.mvc.support.RedirectAttributes;
import org.springframework.web.util.UriUtils;

import java.io.IOException;
import java.net.MalformedURLException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.List;

@Slf4j
@Controller
@RequiredArgsConstructor
public class ItemController {

    private final ItemRepository itemRepository;
    private final FileStore fileStore;

    @GetMapping("/items/new")
    public String newItem(@ModelAttribute ItemForm form){
        return "item-form";
    }

    @PostMapping("/items/new")
    public String saveItem(@ModelAttribute ItemForm form, RedirectAttributes redirectAttributes) throws IOException{

        UploadFile attachFile = fileStore.storeFile(form.getAttachFile());
        List<UploadFile> storeImageFiles = fileStore.storeFiles(form.getImageFiles());

        //데이터베이스에 저장
        Item item = new Item();
        item.setItemName(form.getItemName());
        item.setAttachFile(attachFile);
        item.setImageFiles(storeImageFiles);
        itemRepository.save(item);

        redirectAttributes.addAttribute("itemId", item.getId());

        return "redirect:/items/{itemId}";
    }

    @GetMapping("/items/{id}")
    public String items(@PathVariable Long id, Model model){
        Item item = itemRepository.findById(id);
        model.addAttribute("item", item);
        return "item-view";
    }

    @ResponseBody
    @GetMapping("/images/{filename}")
    public Resource downloadImage(@PathVariable String filename) throws MalformedURLException{
        return new UrlResource("file:" + fileStore.getFullPath(filename));
    }

    @GetMapping("/attach/{itemId}")
    public ResponseEntity<Resource> downloadAttach(@PathVariable Long itemId) throws MalformedURLException{
        Item item = itemRepository.findById(itemId);
        String storeFileName = item.getAttachFile().getStoreFileName();
        String uploadFileName = item.getAttachFile().getUploadFileName();

        UrlResource resource = new UrlResource("file:" + fileStore.getFullPath(storeFileName));

        log.info("uploadFileName={}", uploadFileName);
        String encodedUploadFileName = UriUtils.encode(uploadFileName, StandardCharsets.UTF_8);

        String contentDisposition = "attachment; filename=\"" + encodedUploadFileName + "\"";
        return ResponseEntity.ok()
                .header(HttpHeaders.CONTENT_DISPOSITION, contentDisposition)
                .body(resource);

    }
}

@GetMapping("/items/new") : 등록 폼을 보여줌
@PostMapping("/items/new") : 폼의 데이터를 저장하고 보여주는 화면으로 리다이렉트
@GetMapping("/items/{id}") : 상품을 보여줌
@GetMapping("/images/{filename}") : <img> 태그로 이미지를 조회할 때 사용
- UrlResource 로 이미지 파일을 읽어서 @ResponseBody 로 이미지 바이너리를 반환
@GetMapping("/attach/{itemId}") : 파일을 다운로드 할 때 실행
- 더 단순화 할 수 있지만, 파일 다운로드 시 권한 체크같은 복잡한 상황까지 가정한다 생각하고 이미지 id 를 요청하도록 함
- 파일 다운로드시에는 고객이 업로드한 파일 이름으로 다운로드 하는게 좋음
- Content-Disposition 해더에 attachment;filename="업로드 파일명" 값을 주면 됨

등록 폼 뷰

🔶 resources/templates/item-form.html

<!DOCTYPE HTML>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <meta charset="utf-8">
</head>
<body>
<div class="container">
    <div class="py-5 text-center"> 
      <h2>상품 등록</h2>
    </div>
    <form th:action method="post" enctype="multipart/form-data">
        <ul>
            <li>상품명 <input type="text" name="itemName"></li> 
            <li>첨부파일<input type="file" name="attachFile" ></li> 
            <li>이미지 파일들<input type="file" multiple="multiple" name="imageFiles" ></li>
        </ul>
        <input type="submit"/>
    </form>
</div> <!-- /container -->
</body>
</html>

private List<MultipartFile> imageFiles;

다중 파일 업로드를 하려면 multiple="multiple" 옵션을 주면 됨
ItemForm 의 다음 코드에서 여러 이미지 파일을 받을 수 있음

조회 뷰

🔶 resources/templates/item-view.html

<!DOCTYPE HTML>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <meta charset="utf-8">
</head>
<body>
<div class="container">
    <div class="py-5 text-center"> <h2>상품 조회</h2>
    </div>
    상품명: <span th:text="${item.itemName}">상품명</span><br/>
    첨부파일: <a th:if="${item.attachFile}" th:href="|/attach/${item.id}|" th:text="${item.getAttachFile().getUploadFileName()}" /><br/>
    <img th:each="imageFile : ${item.imageFiles}" th:src="|/images/${imageFile.getStoreFileName()}|" width="300" height="300"/>
</div> <!-- /container -->
</body>
</html>

➡ 첨부 파일은 링크로 걸어두고, 이미지는 <img> 태그를 반복해서 출력

김영한님의 <스프링 MVC 2편 - 백엔드 웹 개발 활용 기술>을 수강하고 작성한 글입니다

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[스프링 MVC 2편] 11. 파일 업로드
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📌 파일 업로드 소개

⚡ HTML 폼 전송 방식

✔ application/x-www-form-urlencoded 방식

✔ multipart/form-data 방식

Part

📌 서블릿 파일 업로드

ServletUploadControllerV1

✔ 결과 로그

⚡ 멀티파트 사용 옵션

✔ spring.servlet.multipart.enabled 끄기

결과 로그

✔ spring.servlet.multipart.enabled 끄기

⚡ 실제 업로드 해보기

주의❗

ServletUploadControllerV2

✔ Part 주요 메서드

📌 스프링과 파일 업로드

⚡ MultipartFile 인터페이스

SpringUploadController

✔ MultipartFile 주요 메서드

📌 예제로 구현하는 파일 업로드, 다운로드

✔ 요구사항

Item - 상품 도메인

ItemRepository

UploadFile - 업로드 파일 정보 보관

FileStore - 파일 저장과 관련된 업무 처리

ItemForm

ItemController

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